Efeitos da exposição aguda ao selênio e ao cobre sobre as defesas antioxidantes de mexilhões marinhos Perna perna

Abstract

Embora muitos metais, como o cobre, sejam essenciais para os organismos, o seu uso industrial e na agricultura tem levado a um aumento de sua concentração na natureza. Uma vez em altas concentrações, este metal pode tornar-se tóxico e ameaçar a saúde de organismos marinhos. Além disso, em corpos aquáticos, é freqüentemente relatada a presença de compostos protetores, como o selênio. Desta forma, este trabalho foi dividido em duas partes: na primeira, mexilhões Perna perna foram expostos a diversas concentrações de cobre por 96 horas, a fim de se ter uma estimativa da toxicidade deste metal. A concentração letal 50% em 96 horas foi de 245 μgl-1 (CL50,96h) e a maior concentração sem efeito foi a de 80 μgl-1 (CL0,96h). Após esta etapa, os animais foram expostos à 30, 60, 180 e 540 μgl-1 de cobre, a fim de determinar danos oxidativos em brânquias. Houve um aumento nos níveis de glutationa total para todas as concentrações testadas, exceto para 30 μgl-1. A atividade da enzima glutationa redutase foi menor nos animais expostos a 540 μgl-1, e a atividade da tioredoxina redutase foi menor em todas as concentrações exceto na de 60 μgl-1. Não foi detectada nenhuma alteração significativa na atividade das enzimas catalase e glutationa S-transferase. Houve um aumento no índice de dano no DNA de hemócitos de animais expostos a 180 e 540 μgl-1. Na segunda parte deste trabalho, mexilhões Perna perna foram expostos a 8 μgl-1 de selênio por 72 horas e mantidos por mais 72 horas, quando as análises bioquímicas foram realizadas. Após este período, enzimas antioxidantes e o estado tiólico foram mensurados nas brânquias destes animais. Nenhuma diferença significativa foi encontrada na atividade das enzimas glutationa redutase, tioredoxina redutase, glutationa peroxidase dependente de selênio e glutationa S-transferase. Os níveis de glutationa e tióis protéicos também não foram alterados pelo tratamento com selênio. Estes resultados demonstram que o cobre tem ação pró-oxidante em brânquias de mexilhões Perna perna, uma vez que causa dano ao DNA e diminui a atividade das enzimas glutationa redutase e tioredoxina redutase. Por outro lado, os níveis aumentados de glutationa parecem ser uma resposta de proteção contra os efeitos deletérios gerados pela exposição ao cobre. Além disso, este estudo demonstrou que exposição ao selênio não causa alteração em várias defesas antioxidantes na brânquia do mexilhão Perna perna. Estes dados diferem daqueles encontrados por outros autores que estudaram exposição ao selênio no mexilhão Mytilus edulis. Desta forma, pode-se concluir que a exposição ao selênio leva a respostas antioxidantes diferentes entre espécies que habitam clima temperado e subtropical.

Although some heavy metals as copper have real importance for organisms, the industrial and agricultural use has increased its release in the environment. Once in excess this metal can turn to be toxic and hazard the marine organisms. Besides that, the presence of protective compounds such as selenium in the aquatic environment has been reported. In this way, this work was divided in two parts. At the first one, Perna perna mussels were expose to several concentrations of copper during 96 hours to estimate the toxicity of this metal. The 50% lethal concentration found for 96 hours exposure was 245μgl-1 (CL50,96h) and the highest concentration without effect was 60 μgl-1 (CL0,96h). Afterwards the mussels were exposed to 30, 60, 180 and 540 μgl-1 of copper to determine the oxidative damage caused on gills. There was an increase in glutathione levels for all the concentrations tested except for 30 μgl-1. The glutathione reductase activity was lower in animals exposed to 540 μl-1 and the thioredoxin reductase activity was lower for all concentrations tested except for 60 μgl-1. No changes were found in catalase and glutathione S-transferase enzyme activities. There was an increase in DNA damage index in haemocytes of animals exposed to 180 and 540 μgl-1. At the second part of this study, Perna perna were exposed to 8 μgl-1 of selenium for 72 hours and left for more 72 hours in clean sea water when the biochemical analyses were carried out. After this period, antioxidant enzymes and the thiolic status were measured on gills. No significant differences were found in the activity of glutathione reductase, thioredoxin reductase, selenium dependent glutathione peroxidase and glutathione S-transferase. An addition, the glutathione and protein thiol levels did not change with selenium treatment. These results demonstrated that copper has a pro-oxidant action on the Perna perna gills as it caused DNA damage and decreased the glutathione reductase and thioredoxin reductase enzymes activities. On the other hand, the increased levels of glutathione seem to be a protective response against the deleterious effects generated by copper exposure. Besides that, this work has shown that exposition to selenium did not cause any changes in a diverse of antioxidant enzymes measured in the mussel Perna perna. This data is in opposition to some results found for other authors that have studied selenium exposure in the mussel Mytilus edulis. In this way we can conclude that an exposition to selenium leads to different antioxidant responses between species that inhabits temperate and subtropical climate.